TWM538875U - 碳纖維製品成型裝置 - Google Patents

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顏偉德
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星領貿易有限公司
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Description

碳纖維製品成型裝置
本創作是關於一種碳纖維製品成型裝置，尤指一種不具殘留氣體的碳纖維製品的成型裝置。
碳纖維製品是以碳纖維複合材料所製作的產品，碳纖維複合材料是碳纖維與樹脂、金屬、陶瓷等材料複合而成，碳纖維製品在航太、軍工、電子等諸多領域都有著很廣泛的應用。碳纖維製品的成型方法一般包括模壓法、手糊壓層法、真空袋熱壓法、纏繞成型法、擠拉成型法。模壓法是將經過預浸樹脂的碳纖維複合材料放入金屬模具中，加壓後使多餘的膠液溢出來，然後高溫固化成型，脫膜後得到成品；手糊壓層法是將浸過膠後的碳纖維片材剪形疊層，並於疊層的同時刷上樹脂，再熱壓成型；真空袋熱壓法是在模具中疊層碳纖維複合材，並覆上耐熱薄膜，利用柔軟氣袋的膨脹力量向碳纖維複合材疊層施加壓力，並在熱壓罐中固化；纏繞成型法是將碳纖維單絲纏繞在碳纖維軸上；擠拉成型法是先將碳纖維完全浸潤，通過擠拉除去樹脂和空氣，然後在爐子裡固化成型。
以上各種製法，都會讓碳纖維複合材料在成型過程中產生氣體，這些殘留氣體會造成碳纖維製品產生包風(air traps)的現象，造成製 品外觀起泡並導致結構強度無法滿足需求；因此需要對現有碳纖維製品的成型設備進行改良以去除所述殘留氣體並提高碳纖維製品的加工品質。
為了解決前述問題，本創作提供一種碳纖維製品成型裝置，其結構簡單且於碳纖維製品的成型過程中能有效去除碳纖維製品中的殘留氣體達80%以上。
一實施例中，碳纖維製品成型裝置包括有一第一腔體、至少二熱壓板、一模具、一氣袋及一第二腔體。第一腔體，具有一中空腔室及一密封中空腔室的壁面；熱壓板，置於中空腔室內，各個熱壓板具有數個通孔，這些通孔對應連接數個導管；一模具，置於一個熱壓板上且位於兩個熱壓板之間，具有一公模及一母模，公模及母模之間形成一模穴，模穴形成一對外開口；氣袋，置於模穴內，其一袋口置於對外開口處；第二腔體，裝設於第一腔體的壁面的一側，具有一用以容置至少一氣壓管的容納空間及一密封容納空間的壁面，容納空間與中空腔室互相連通，第一腔體的壁面上設有一抽氣口、一氣壓口、一可開關的進氣口及一可開關的熱媒入口，抽氣口連接至一真空泵，氣壓管以一端連接至氣壓口並以另一端連接至袋口及對外開口，氣壓口並連接至一氣壓源，進氣口處於大氣環境中，熱媒入口連接導管及一熱媒源。
其中，進氣口於公模及母模分離之前係關閉的，氣袋外表面供貼附多個碳纖維複合材料層；熱媒源的熱媒透過熱媒入口、導管及通孔導入熱壓板內部，使得模具具有不同的溫度區段；氣壓源的氣體透過氣壓口、氣壓管、對外開口及袋口進入氣袋內；氣袋內的氣體透過袋口、對外 開口、氣壓管及氣壓口排出；氣袋內的氣體的導入及排出的循環於模具的不同的溫度區段內具有不同的週期頻率；中空腔室內的氣體透過抽氣口及真空泵抽出，且於模具的不同的溫度區段內具有不同的壓力。此外，隨著中空腔室內的真空度的提升或壓力的下降，氣袋內的氣體的導入及排出的循環週期頻率下降。
另一實施例中，碳纖維製品成型裝置更包括有一驅動單元，裝設於中空腔室內，且連接至熱壓板，用以驅動熱壓板升降，進而密合公模及母模。
一實施例中，驅動單元是一油壓缸。
一實施例中，第一腔體的壁面的一側可以是一活動門或是可開關的。
一實施例中，第二腔體的壁面的一側可以是一活動門或是可開關的。
一實施例中，第二腔體的個數為二，分別裝設於第一腔體的壁面的兩側，抽氣口、氣壓口、進氣口及熱媒入口分別位於不同側的第二腔體上。
一實施例中，通孔貫穿熱壓板的內部。
一實施例中，熱媒入口設置於第二腔體的壁面的下方位置。
一實施例中，碳纖維製品成型裝置更包括一控制單元，連接至第一腔體，藉以控制模具的不同的溫度區段的溫度於攝氏25度至150度、控制中空腔室的內部壓力於0.6個標準大氣壓以下及控制氣袋內的氣體的導入及排出的循環週期頻率於2次至50次。
一實施例中，控制單元是一可編程式邏輯控制系統(programmable logic controller；PLC)。
一實施例中，模具為氣襄式模具、壓模式模具、樹脂轉注成型(Resin Transfer Molding；RTM)模具及真空導入(Vacuum infusion processing；VIP)模具其中之一。
本創作提供的碳纖維製品成型裝置利用中空腔室內的真空度變動與氣袋內的氣壓週期變動互相作用，在模具的不同的溫度區段的溫度抵達碳纖維複合材料的玻璃轉化溫度Tg前，把殘留氣體從碳纖維複合材料層中徹底排出。藉此製備的碳纖維製品強度好，無氣泡、品質穩定、適用範圍廣。與現有技術相比，本創作提供的碳纖維製品成型裝置除去了現有技術中，碳纖維預浸布在模具內加溫至樹脂進行聚合反應時，於碳纖維複合材料中所產生的殘留氣體，去除率高達99%，避免了碳纖維製品因殘留氣體所產生的包風現象，進而美化了製品外觀，並且結構強度提升了至少5%。
100‧‧‧碳纖維製品成型裝置
1‧‧‧第一腔體
11‧‧‧中空腔室
12‧‧‧壁面
121‧‧‧活動門
2‧‧‧熱壓板
21‧‧‧通孔
22‧‧‧導管
3‧‧‧模具
30‧‧‧碳纖維複合材料層
31‧‧‧公模
32‧‧‧母模
33‧‧‧模穴
34‧‧‧對外開口
4‧‧‧氣袋
41‧‧‧袋口
5‧‧‧第二腔體
50‧‧‧容納空間
501‧‧‧壁面
502‧‧‧活動門
51‧‧‧抽氣口
52‧‧‧氣壓口
53‧‧‧進氣口
54‧‧‧熱媒入口
6‧‧‧氣壓管
7‧‧‧真空泵
8‧‧‧氣壓源
9‧‧‧熱媒源
10‧‧‧驅動單元
500‧‧‧控制單元
第1圖為一立體示意圖，顯示本創作一實施例中的碳纖維製品成型裝置的內外部結構。
第2圖為一立體透視圖，局部顯示本創作一實施例中的碳纖維製品成型裝置的氣壓口及氣壓管。
第3圖為一立體透視圖，局部顯示本創作一實施例中的碳纖維製品成型裝置的熱媒入口及導管。
第4圖為一立體示意圖，顯示本創作一實施例中的碳纖維製品成型裝置的模具、氣袋及碳纖維複合材料層。
本創作揭示一種碳纖維製品成型裝置，所稱的碳纖維製品的相關製作原理，已為本領域普通技術人員所能明瞭，故以下文中的說明，不再作完整描述。同時，以下文中所對照的附圖，意在表達與本創作特徵有關的含義，並未亦不需要依據實際尺寸完整繪製，在先聲明。
請參考第1圖至第4圖，一實施例中，碳纖維製品成型裝置100包括有一第一腔體1、至少二熱壓板2、一模具3、一氣袋4及一第二腔體5。第一腔體1，具有一中空腔室11及一密封中空腔室11的壁面12；熱壓板2，置於中空腔室11內，各個熱壓板2具有數個通孔21，通孔21貫穿熱壓板2的內部，通孔21並外接數個導管22；模具3，置於一個熱壓板2上且位於兩個熱壓板2之間，具有一公模31及一母模32，公模31及母模32之間形成一模穴33，模穴33並形成一對外開口34；氣袋4，置於模穴33內，其一袋口41置於對外開口34處，使得進入對外開口34的氣體直接進入袋口41；第二腔體5，裝設於第一腔體1的壁面12的一側，具有一用以容置至少一氣壓管6的容納空間50及一密封容納空間50的壁面501，容納空間50與中空腔室11互相連通，壁面501上設有一抽氣口51、一氣壓口52、一可開關的進氣口53及一可開關的熱媒入口54，抽氣口51連接至一真空泵7，氣壓管6以一端連接至氣壓口52並以另一端連接至袋口41及對外開口34，氣壓口52連接至一氣壓源8，進氣口53處於大氣環境中，熱媒入口54連接導管22及一熱媒源9。這裡的熱媒包含各種能提供不同溫度能量的媒介，例如蒸汽或熱媒油或冷媒， 而熱媒源9為儲存這些熱媒的空間或容器。熱壓板2的個數並未特別限定，只要能夠達到支撐、夾持及密合模具3的目的即可。
其中，氣袋4的外表面供貼附或披覆多個碳纖維複合材料層30；熱媒源9的熱媒透過熱媒入口54、導管22及通孔21導入熱壓板2，間接使得模具3具有不同的溫度區段；氣壓源8的氣體透過氣壓口52、氣壓管6、對外開口34及袋口41進入氣袋4內；氣袋4內的氣體透過袋口41、對外開口34、氣壓管6及氣壓口52排出；氣袋4內的氣體的導入及排出的一個循環於模具3的不同的溫度區段內具有不同的週期頻率；中空腔室11內的氣體透過抽氣口51及真空泵7抽出，且於模具3的不同的溫度區段內具有不同的壓力。此外，隨著中空腔室內11的壓力的下降或是真空度的提升，氣袋4內的氣體的導入及排出的循環週期頻率下降。
另一方面，氣袋4於膨脹後具有與所要製作的碳纖維製品的外形相同的形狀，各個碳纖維複合材料層30系利用預浸的環氧樹脂黏貼於氣袋4的表面上，當所有的碳纖維複合材料層30黏貼完成後，氣袋4將被置於模穴33中，並注入氣壓大小為5至20kgf/cm2的氣體，使氣袋膨脹，迫使所有的碳纖維複合材料層30貼緊於模穴33的壁面上。當碳纖維預浸布在模具溫度加溫達樹脂進行聚合反應時，碳纖維複合材料層30內的碳纖維將與環氧樹脂熔合，並於模具溫度冷卻後固化成型。
請繼續參見第1圖，一實施例中，碳纖維製品成型裝置100更包括有一驅動單元10，裝設於中空腔室11內，且連接至熱壓板2，用以驅動熱壓板2上升或下降，進而將處於兩個熱壓板2之間的模具3夾住以密合公模31及母模32，並將熱傳遞給模具3，使模具3升溫而具有不同的溫度區段。 驅動單元10是任何可提供動力的裝置或設備，例如是一油壓缸。又，第一腔體1是整個碳纖維製品成型裝置100的主要本體，其壁面12必須具有完全密封中空腔室11的效果，在一實施例中可以由五個固定壁及一個活動門121所組成，藉以方便中空腔室11的開啟以及模具3於中空腔室11內部的置入。但只要能夠達到密封中空腔室11的效果，壁面12的其他配置方式亦屬於本創作的碳纖維製品成型裝置的應用範圍。
同樣地，第二腔體5是用於容納氣壓管6以及設置各種供氣體進出埠的密閉腔室，除了一側與中空腔室11相連通之外，其壁面501也必須具有完全密封容納空間50的效果，在一實施例中可以由四個固定壁及一個活動門502所組成，藉以方便容納空間50的開啟以及氣壓管6於容納空間50內部的置入。但只要能夠達到密封容納空間50及中空腔室11的效果，壁面501的其他配置方式亦屬於本創作的碳纖維製品成型裝置的應用範圍。
請繼續參見第1圖及第3圖，在一實施例中，第二腔體5的個數為二，兩個第二腔體5分別裝設於壁面12的兩側，抽氣口51及氣壓口52位於右側的第二腔體上、進氣口53及熱媒入口54位於左側的第二腔體上。在其他實施例中，也可以選擇只配置一個第二腔體5，並讓抽氣口51、氣壓口52、進氣口53及熱媒入口54全部設於同一個第二腔體5上。一實施例中，熱媒入口54設置於第二腔體5的壁面501的下方位置。然而，在其他的實施例中，也可使用多於兩個的第二腔體5，並讓抽氣口51、氣壓口52、進氣口53及熱媒入口54分別位於不同個第二腔體上。此外，導管22是用以傳遞冷熱程度不同的熱媒或冷媒，例如是金屬導管。
一實施例中，模具可以是氣襄式模具、壓模式模具、樹脂轉 注成型(Resin Transfer Molding；RTM)模具及真空導入(Vacuum infusion processing；VIP)模具其中之一。
一實施例中，碳纖維製品成型裝置100更包括有一控制單元500，用以控制模具3的溫度、中空腔室11內的壓力(或真空度)及溫度、以及氣袋4內氣體的壓力及氣體的導入及排出的循環週期頻率。控制單元500例如是一可編程式邏輯控制系統(programmable logic controller；PLC)。
一實施例中，本創作的碳纖維製品成型裝置100的操作方式包含：(1)打開活動門121，置入模具3於一熱壓板2上；(2)確保氣壓管6一端已接上對外開口34及/或氣袋袋口41；(3)驅動熱壓板2而夾緊模具3；(4)關上活動門121及活動門502；(5)打開熱媒入口54，讓熱媒源9的熱媒進入熱壓板2；(6)啟動控制單元500，控制中空腔室11內于模具3的不同溫度區段(或者不同的時間區段)的壓力(或真空度)及溫度，以及氣袋4內于模具3的不同溫度區段(或者不同時間區段)的氣壓大小以及氣體導入及排出的循環週期頻率；例如在模具3或中空腔室11內的溫度從室溫到達攝氏70度的溫度區段內，控制中空腔室11內的壓力降低到至少0.6個標準大氣壓以下，控制氣袋4內的氣體導入及排出的循環週期頻率至少為20次；例如在模具3或中空腔室11內的溫度從攝氏60度到達攝氏80度的溫度區段內，控制中空腔室11內的壓力降低到至少0.35個標準大氣壓力以下，控制氣袋4內的氣體導入及排出的循環週期頻率至少為5次；例如在模具3或中空腔室11內的溫度從攝氏75度到達攝氏110度的溫度區段內，控制中空腔室11內的壓力降低到至少0.1個標準大氣壓力以下，控制氣袋4內的氣體導入及排出的循環週期頻率至少為2次；例如在模具3或中空腔室11內的溫度從攝氏100度到達攝氏150度的 溫度區段內，控制中空腔室11內的壓力維持在至少0.1個標準大氣壓力以下，控制氣袋4內的氣體導入及排出循環不再繼續，並維持氣袋4內的氣壓在5至20kgf/cm2之間；(7)熱媒入口54不再注入原來的熱媒，改注入攝氏溫度低於原來的熱媒溫度10度以上的冷媒一段時間，藉以冷卻模具3；(8)停止注入冷媒，並打開進氣口53，讓空氣從進氣口53進入中空腔室11；(9)打開活動門121及活動門502，拔除氣壓管6，取出模具3；(10)開啟模具3，取出碳纖維製品。本新型的碳纖維製品成型裝置所製作出的碳纖維製品的無氣泡率至少為80%，最高可達99%以上乃至完全無氣泡。
以上所述僅為本創作較佳實施例，並非用以限定本創作申請專利範圍；同時以上的描述，對於本創作所屬技術領域通常知識者應可明瞭與實施，因此其它未脫離本創作所揭示的精神下所完成的等效改變或修飾，均應包含於本新型的申請專利範圍中。
100‧‧‧碳纖維製品成型裝置
1‧‧‧第一腔體
11‧‧‧中空腔室
12‧‧‧壁面
121‧‧‧活動門
2‧‧‧熱壓板
3‧‧‧模具
31‧‧‧公模
32‧‧‧母模
34‧‧‧對外開口
5‧‧‧第二腔體
50‧‧‧容納空間
501‧‧‧壁面
502‧‧‧活動門
51‧‧‧抽氣口
52‧‧‧氣壓口
53‧‧‧進氣口
6‧‧‧氣壓管
10‧‧‧驅動單元
500‧‧‧控制單元

Claims (10)

  1. 一種碳纖維製品成型裝置(100)，包括：一第一腔體(1)，具有一中空腔室(11)及一密封該中空腔室(11)的壁面(12)；至少二熱壓板(2)，置於該中空腔室(11)內，各個該些熱壓板(2)具有複數個通孔(21)，該些通孔(21)對應地連接複數個導管(22)；一模具(3)，置於該些熱壓板(2)其中之一之上，且位於該些熱壓板(2)之間，具有一公模(31)及一母模(32)，該公模(31)及該母模(32)之間形成一模穴(33)，該模穴(33)形成一對外開口(34)；一氣袋(4)，置於該模穴(33)內，其一袋口(41)置於該對外開口(34)處；以及一第二腔體(5)，裝設於該壁面(12)的一側，具有一用以容置至少一氣壓管(6)的容納空間(50)及一密封該容納空間(50)的壁面(501)，該容納空間(50)與該中空腔室(11)互相連通，該壁面(501)上設有一抽氣口(51)、一氣壓口(52)、一可開關的進氣口(53)及一可開關的熱媒入口(54)，該抽氣口(51)連接至一真空泵(7)，該氣壓管(6)以一端連接至該氣壓口(52)並以另一端連接至該對外開口(34)，該氣壓口(52)連接至一氣壓源(8)，該進氣口(53)處於大氣環境中，該熱媒入口(54)連接該導管(22)及一熱媒源(9)；其中，該進氣口(53)於該公模(31)及該母模(32)分離之前係關閉的，該氣袋(4)於膨脹後具有與所要製作的碳纖維製品的外形相同的形狀，該氣袋(4)的外表面供貼附複數個碳纖維複合材料層(30)；該熱媒源(9)的熱媒經由該熱媒入口(54)、該些導管(22)及該些通孔(21)導入該些熱壓板(2)，使得該模具(3)具有不同的溫度區段；該氣壓源(8)的氣體經由該氣壓口(52)、該氣壓管(6)、該對外開口(34)及該袋口(41)進入該氣袋(4)內；該氣袋(4)內的氣體 經由該袋口(41)、該對外開口(34)、該氣壓管(6)及該氣壓口(52)排出；該氣袋(4)內的氣體的導入及排出的循環於該模具(3)的不同的溫度區段內具有不同的週期頻率；該中空腔室(11)內的氣體透過該抽氣口(51)及該真空泵(7)抽出，且於該模具(3)的不同的溫度區段內具有不同的壓力；該週期頻率隨著該壓力的下降而下降。
  2. 如請求項1所述的碳纖維製品成型裝置(100)，更包括：一驅動單元(10)，裝設於該中空腔室(11)內，且連接至該些熱壓板(2)，用以驅動該些熱壓板(2)升降，進而密合該公模(31)及該母模(32)。
  3. 如請求項2所述的碳纖維製品成型裝置(100)，其中該驅動單元(10)為一油壓缸。
  4. 如請求項1所述的碳纖維製品成型裝置(100)，其中該壁面(12)的一側係一活動門(121)。
  5. 如請求項1所述的碳纖維製品成型裝置(100)，其中該壁面(501)的一側係一活動門(502)。
  6. 如請求項1所述的碳纖維製品成型裝置(100)，其中該第二腔體(5)的個數為二，分別裝設於該壁面(12)的兩側，該抽氣口(51)、該氣壓口(52)、該進氣口(53)及該熱媒入口(54)分別位於不同側的該第二腔體(5)上。
  7. 如請求項1所述的碳纖維製品成型裝置(100)，其中該通孔(21)貫穿該熱壓板(2)的內部。
  8. 如請求項1所述的碳纖維製品成型裝置(100)，其中該熱媒入口(54)設置於該壁面(501)的下方位置。
  9. 如請求項1所述的碳纖維製品成型裝置(100)，更包括：一控制單元(500)，其連接至該第一腔體(1)，並控制該模具(3)的不同溫度區段的溫度於攝氏25度至150度、控制該中空腔室(11)的內部壓力於0.6個 標準大氣壓力以下以及控制該氣袋(4)內的氣體的導入及排出的循環的週期頻率於2次至50次。
  10. 如請求項9所述的碳纖維製品成型裝置(100)，其中該控制單元(500)為一可編程式邏輯控制系統。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110190322A (zh) * 2019-06-26 2019-08-30 东莞市佳的自动化设备科技有限公司 锂电池复合机、热压复合系统和加热装置
CN110625861A (zh) * 2019-09-23 2019-12-31 北京卫星制造厂有限公司 一种碳纤维复合材料模具表面成型性能筛选方法
US11930565B1 (en) * 2021-02-05 2024-03-12 Mainstream Engineering Corporation Carbon nanotube heater composite tooling apparatus and method of use
TWI778767B (zh) * 2021-08-27 2022-09-21 臺灣塑膠工業股份有限公司 複合材料與其成型方法
CN115610072B (zh) * 2022-10-18 2023-08-11 宁夏极客空间建筑科技有限公司 一种基于葡萄藤的复合科技板制备用热压装置

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2123740B (en) * 1982-07-03 1985-12-24 Bipel Ltd Improvements in and relating to moulding machines
US4666551A (en) * 1985-06-17 1987-05-19 Thaddeus Soberay Vacuum press
FR2587273B1 (fr) * 1985-09-19 1988-04-08 Darragon Sa Procede et presse-autoclave de stratification de circuits imprimes multicouches et/ou de plastification d'elements plats, et dispositif de transformation en presse-autoclave de ce type
US4934920A (en) * 1987-06-17 1990-06-19 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Apparatus for producing semiconductor device
JPH0356335Y2 (zh) * 1987-08-11 1991-12-18
US5108532A (en) * 1988-02-02 1992-04-28 Northrop Corporation Method and apparatus for shaping, forming, consolidating and co-consolidating thermoplastic or thermosetting composite products
US5229562A (en) * 1991-04-05 1993-07-20 The Boeing Company Process for consolidation of composite materials
JP2899130B2 (ja) * 1991-05-09 1999-06-02 日立テクノエンジニアリング株式会社 高真空ホットプレス
JP3230833B2 (ja) * 1992-03-27 2001-11-19 日立テクノエンジニアリング株式会社 ホットプレス
US5772815A (en) * 1996-05-29 1998-06-30 International Business Machines Corporation Method for making laminated integrated circuit devices
AUPO071296A0 (en) * 1996-07-01 1996-07-25 Ayres, Patrick Michael William Heating of components
US20030047288A1 (en) * 2001-09-12 2003-03-13 Thaddeus Soberay Low profile vacuum press
US6906300B2 (en) * 2003-08-13 2005-06-14 The Boeing Company Consolidation device and method
FI20090194A (fi) * 2009-05-15 2010-11-16 Silexcomp Oy Hydraulinen puristinjärjestelmä ja laitteisto

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